Для связи в whatsapp +905441085890

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Метод Гаусса является более универсальным, чем правило Крамера, так как позволяет находить решения в следующих случаях:

  1. Число уравнений не равно числу неизвестных.
  2. Если в правиле Крамера Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.

Введем следующие понятия:

Матрица Метод Гаусса решения систем линейных уравнений, составленная из коэффициентов при неизвестных, называется основной матрицей системы.

Матрица Метод Гаусса решения систем линейных уравнений, состоящая из элементов матрицы Метод Гаусса решения систем линейных уравнений и столбца свободных членов, называется расширенной матрицей.

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Суть метода Гаусса заключается в последовательном исключении неизвестных из уравнений системы, т.е. приведении основной матрицы системы к треугольному виду, когда под ее главной диагональю стоят нули.

Это достигается с помощью элементарных преобразований матрицы над строками. В результате таких преобразований не нарушается равносильность системы, и она приобретает треугольный вид, т.е. последнее уравнение содержит одну неизвестную, предпоследнее две и т.д. Выражая из последнего уравнения Метод Гаусса решения систем линейных уравнений-ую неизвестную, с помощью обратного хода получают значения всех неизвестных.

Пример №4.2.

Решите систему уравнений методом Гаусса:

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Решение:

Выпишем расширенную матрицу системы и приведем её к треугольному виду: Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Поменяем местами первую и третью строки матрицы, что равносильно перестановке первого и третьего уравнений системы. Это позволит нам избежать появления дробных коэффициентов при последующих вычислениях.

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Первую строку полученной матрицы умножаем последовательно на (-2) и (-3) и сложим соответственно со второй и третьей строками, при этом Метод Гаусса решения систем линейных уравнений будет иметь вид:

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Для упрощения вычислений умножим третью строку на (-0,1) и поменяем ее местами со второй строкой. Тогда получим:

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Далее, умножая вторую строку матрицы на 9 и складывая с третьей, окончательно получим:

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Восстановим из полученной матрицы Метод Гаусса решения систем линейных уравнений систему уравнений равносильную данной, начиная с последнего уравнения:

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Из последнего уравнения находим: Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.

Подставим Метод Гаусса решения систем линейных уравнений во второе уравнение системы: Метод Гаусса решения систем линейных уравнений; Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.

После подстановки Метод Гаусса решения систем линейных уравнений и Метод Гаусса решения систем линейных уравнений в первое уравнение получим: Метод Гаусса решения систем линейных уравнений; Метод Гаусса решения систем линейных уравнений; Метод Гаусса решения систем линейных уравнений. Итак, Метод Гаусса решения систем линейных уравнений, Метод Гаусса решения систем линейных уравнений, Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.

Проверка:

Метод Гаусса решения систем линейных уравнений

Следовательно, решение системы найдено верно.

Ответ: Метод Гаусса решения систем линейных уравнений, Метод Гаусса решения систем линейных уравнений, Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.

Эта лекция взята с главной страницы на которой находится курс лекций с теорией и примерами решения по всем разделам высшей математики:

Предмет высшая математика

Другие лекции по высшей математике, возможно вам пригодятся:

Понятие решения системы линейных уравнений.
Правило Крамера решения системы 
 линейных уравнений с неизвестными.
Критерий Кронеккера-Капелли совместности систем линейных уравнений.
Понятие вектора. Виды векторов.